ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Железорудное сырье. Железорудная подотрасль металлургической промышленности имеет мощную минерально-сырьевую базу железных руд, позволяющую не только надежно обеспечивать потребности металлургического производства качественным металлургическим сырьем, но и поставлять на экспорт около 20% подготовленной товарной руды.

Вместе с тем на горно-рудных предприятиях продолжается тенденция постоянного ухудшения геологических и горно-технических условий разработки месторождений. Средневзвешенная (по добыче) глубина карьеров восьми горно-обогатительных комбинатов за период 2000 - 2006 гг. возросла на 40 м и достигла 280 м. Эта тенденция в основном сохранится и до 2020 г., и средневзвешенная глубина крупных железорудных карьеров достигнет 350 м, что значительно усложнит горные работы на большой глубине и особенно транспорт руды на ДОф и вскрыши в отвалы. Это обстоятельство потребует кардинальную реконструкцию технологии горных работ и внутрикарьерного транспорта с большими инвестициями и длительными сроками реализации.

Рост требований к качеству подготовленного для металлургического передела железорудного сырья при снижении содержания железа в разрабатываемых месторождениях ведет к необходимости расширения масштабов обогащения руд и увеличению масштабов их добычи. В настоящее время добывается 267 млн. т сырой руды, из которой 96% проходит обогащение с получением 97 млн. т концентрата. В долгосрочной программе на период до 2020 года объем добычи сырой руды намечается увеличить до 320 млн. т, производство товарной руды - со 105 млн. т до 117 млн. т, в том числе концентрата - с 96 млн. т до 111 млн. т.

В период до 2020 г. основными направлениями технической инновационной политики в горно-рудной подотрасли черной металлургии, обеспечивающими динамичное и экономичное развитие в условиях возрастающих эксплуатационных затрат, в связи с ухудшением горно-технических условий при понижении горных работ, удалением отвалов вскрыши и хвостохранилищ являются:

- совершенствование технологии ведения горных работ с использованием оборудования большой единичной мощности, строительства новых и развития действующих линий циклично-поточной технологии с применением специализированного для горных условий оборудования, в том числе в открытом (северном) исполнении, ввода электрифицированного железнодорожного транспорта с уклонами до 5 - 6%, внедрения крутонаклонных конвейеров для транспортировки скальной горной массы с глубоких горизонтов;

- модернизация и техперевооружение дробильно-обогатительного, окомковательного и агломерационного производств за счет внедрения современных технологий и оборудования, обеспечивающих значительное снижение энергопотребления, материалоемкости и ремонтопригодности;

- реконструкция хвостовых хозяйств с внедрением замкнутого внутрифабричного водооборота, сгущением хвостовой пульпы до концентрации 50 - 60%, совершенствование технологии намыва ограждающих дамб хвостохранилищ.

В рассматриваемый период согласно принятым распоряжениям Правительства Российской Федерации (от 30 ноября 2006 г. N 1708-р и от 18 августа 2007 г. N 1082-р) будут продолжены меры по выполнению геологоразведочных работ и строительства инфраструктурных объектов с целью освоения месторождений Нижнего Приангарья, Читинской области, а также Полярного Урала.

Развитие добычи достаточных объемов богатых рыхлых железных руд КМА методом скважинной гидродобычи (СГД) позволит улучшить качественную составляющую железорудной базы металлургической промышленности страны. Объем добычи даже небольшого количества природно-богатых чистых по вредным примесям железных руд позволит обеспечить потребности в высококачественных концентратах для порошковой, аккумуляторной и лакокрасочной промышленностей.

До 2020 года основной железорудной базой российской металлургии по-прежнему останутся месторождения, расположенные на территории КМА, где сосредоточено 2/3 российских запасов железных руд.

Кроме того, в этом регионе будет активно развиваться производство горячебрикетированного железа, которое к 2020 году может увеличиться втрое. Использование металлизованного сырья при производстве стали позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду и стать альтернативой лому черных металлов.

Производство окускованного железорудного сырья. В рассматриваемый период предусматривается осуществление мер по подготовке железорудного сырья для доменного и сталеплавильного производств. Производство окисленных окатышей возрастает с 35 млн. т в настоящее время до 43,5 млн. т, а производство металлизованного сырья с 3,4 млн. т до 9,4 млн. т.

Намечено также проведение реконструкции и модернизации агломерационных фабрик, направленных на повышение качества агломерата.

Производство кокса. Черная металлургия в России в настоящее время полностью удовлетворяет потребность в коксе доменного и литейного производства, производства ферросплавов и цветных металлов, а также нужды других отраслей экономики. Около 10% произведенного кокса экспортируется в страны дальнего зарубежья и СНГ.

Вместе с тем действующий парк коксовых батарей имеет высокий физический износ (свыше 60%) и требует обновления. Программами технического перевооружения и развития металлургических комбинатов предусматривается перекладка ряда коксовых батарей, с вводом которых намечена остановка или вывод наиболее изношенных агрегатов. Так, ОАО "ММК" предусматривает ввод новой коксовой батареи N 11-бис с выводом двух старых коксовых батарей. Обновление действующих коксовых батарей проводится на Новолипецком, Череповецком, Челябинском и других комбинатах.

Другой проблемой развития коксового производства является несоответствие угольной базы коксования требованиям выпуска высококачественного по прочности металлургического кокса. В структуре добываемых углей существует устойчивый дефицит спекающихся коксующихся углей (марок ГЖ, Ж и К). Дефицит спекающихся углей усугубляется значительными объемами экспорта этих марок. Снижение механической прочности кокса ведет к увеличению его расхода в доменном производстве. Требуется осуществить меры по обеспечению коксохимического производства коксующимися углями в требуемом сортаменте. Разведанные запасы коксующихся углей позволяют в ближайшие 10 - 15 лет реализовать эту задачу. Кроме того, повышение качества кокса и совершенствование технологии доменной плавки позволяют сократить удельный расход кокса на тонну чугуна до 440 кг.

В прогнозируемый период до 2020 года объем производства валового кокса в пересчете на 6-процентную влажность предусматривается увеличить до 35 млн. т, или на 4,7% по сравнению с 2007 годом, при росте потребности внутреннего рынка на 5,3% и практическом сохранении объема экспорта (снижение на 5,5%).

Производство чугуна и доменных ферросплавов. По масштабам производства чугуна российская металлургия занимает ведущее место в мире, уступая лишь Китаю и Японии. Это связано с высокой долей в выплавке стали конвертерного и существующего пока мартеновского производства, характеризующегося высоким расходом передельного чугуна.

В перспективе до 2020 года прогнозируется полное прекращение мартеновского производства стали, а доля кислородно-конвертерного производства увеличивается с 56,9% в 2007 году до 61%. Увеличение доли кислородно-конвертерной выплавки связано с заменой крупных мартеновских цехов ОАО "НТМК", ОАО "Уральская сталь" и ОАО "Чусовской МЗ". Доля электростали, при выплавке которой используется небольшое количество чугуна, увеличивается с 27,1% до 39 - 40%.

В связи с прогрессивным изменением структуры сталеплавильного производства выплавка чугуна в 2020 году по сравнению с 2007 годом увеличится на 12,6%. При этом обеспечивается как рост внутреннего спроса на 13,7%, так и экспортный объем чугуна (рост 3,4%).

Для обеспечения намеченных объемов выплавки чугуна на металлургических предприятиях предусмотрена реконструкция ряда доменных печей, а также строительство новых печей взамен изношенных (ОАО "НЛМК"). Кроме того, на предприятиях осуществляются меры по совершенствованию оборудования и технологии доменной плавки, направленные на снижение расхода кокса и природного газа и повышение эффективности производства чугуна.

Лом черных металлов. Россия располагает значительными ресурсами лома черных металлов, которые образуются как при производстве черных металлов и их обработке в машиностроении, так и за счет выхода амортизационного лома. В настоящее время доля амортизационного лома составляет свыше 47% общего образования лома. В перспективный период, особенно в 2015 - 2020 годы, его доля увеличится до 50,5%.

Развитие сталеплавильного производства до 2020 года предусматривается в основном за счет строительства новых электросталеплавильных цехов, работающих на стальном ломе. Потребность сталеплавильного производства в стальном ломе в 2020 году возрастет с 35,3 млн. т в настоящее время до 49,4 млн. т, или на 40%. Имеющиеся ресурсы стального лома полностью обеспечивают возрастающую потребность в них сталеплавильного и литейного производств при условии определенного ограничения экспорта лома, который необходимо сократить с 9,4 млн. т в 2007 году до 3,7 млн. т в 2020 году. Кроме того, необходимо решить проблему повышения качества лома при подготовке его к металлургическому переделу.

Ферросплавы

Сырьевая база для производства массовых ферросплавов (углеродистый ферромарганец и феррохром) развита слабо.

К 2013 году планируется создать в Кемеровской области на базе крупнейшего марганцевого месторождения горно-металлургический комплекс (ЗАО "ЧЕК-СУ. ВК") по производству ферромарганцевых ферросплавов, используемых при производстве специальных сталей. Данный комплекс значительно сократит зависимость от импортных поставок марганцевого сырья.

Для укрепления собственной минерально-сырьевой базы хромовых руд параллельно с проведением поисковых, оценочных и разведочных работ по хромовым рудам для выявления месторождений с высоким качеством минерального сырья необходимо выполнить комплексные исследования технологии обогащения хромовых руд месторождений Рай-Изского массива на Полярном Урале с целью получения высококачественных концентратов, содержащих Cr2O3 49 - 50%.

До 2015 года значительная доля ферросплавов марганец- и хромсодержащих будет импортироваться из-за рубежа (Украина, Казахстан, Китай).

Печных мощностей для удовлетворения потребностей сталеплавильщиков в ферросплавах достаточно, но практически все они требуют замены или реконструкции.

Энергосбережение в металлургической промышленности

В настоящее время металлургия России является одним из крупнейших потребителей электроэнергии и топлива.

В 2007 году, по данным Росстата, металлургия израсходовала 85213 тыс. т у.т. и 157786 млн. кВт.ч электроэнергии, что составляет около 14% и 28% от общего потребления промышленности России, в т.ч. черная металлургия 68073 тыс. т и 56377 млн. кВт.ч. В том же году потребление природного газа составило 5,4% от общего потребления его в экономике России.

Черная металлургия потребляет коксующийся каменный уголь, газ природный, мазут топочный, газ сжиженный, дизельное топливо, дрова, брикеты.

По направлениям использования топлива в черной металлургии первое место занимает производство чугуна с учетом расхода топлива на доменное дутье - 44,6%, далее энергонужды - около 21%, производство проката и труб - свыше 9%.

По расходу электроэнергии среди основных видов продукции наибольшее количество приходится на производство электростали и добычу железной руды - 13,5% и 13,4%, проката - 11,4%, электроферросплавов - 10,8%, значительное количество электроэнергии расходуется на энергонужды и прочие нужды.

В России удельное потребление энергии на основные виды металлопродукции превышает аналогичные показатели в странах Западной Европы.

Так, удельное энергопотребление на 1 т продукции в компании Corus (Великобритания) составляет 18 ГДж/т, а в России на заводах с полным циклом 25 - 30 ГДж/т, превышение составляет 40 - 60%. Это объясняется в основном использованием устаревшего оборудования и технологии.

К основным энергосберегающим мероприятиям в сталеплавильном производстве относятся: дальнейшее внедрение МНЛЗ, использование конвертерного газа как топлива, замена малых и маломощных печей ЭСПЦ современными.

В прокатном производстве снижение энергопотребления возможно достичь благодаря применению низкотемпературной прокатки, использованию горячего посада, прямой прокатки непрерывно-литой заготовки, внедрению усовершенствованных газогорелочных устройств с оптимальным соотношением газ - воздух и др.

Большие резервы экономии энергоресурсов имеются в самом энергохозяйстве предприятий черной металлургической промышленности, поскольку на энергонужды расходуется свыше 20% топлива. Объекты энергохозяйств предприятий черной металлургической промышленности в основной массе устарели, агрегаты выработали свой ресурс, морально и физически изношены. Недостаточна оснащенность технологических агрегатов утилизационными установками, системами улавливания и использования конвертерного газа как топлива. Устарел парк компрессорного и насосного оборудования, воздухоразделительных установок.

Снижение энергетических затрат приобретает большую актуальность и может идти по трем направлениям:

- снижение расхода топлива и энергии за счет внедрения энергосберегающей техники и технологии;

- применение наиболее экономичных и менее дорогих видов топлива;

- организационно-технические мероприятия.

Потребность черной металлургии в природном газе и электроэнергии на перспективу по вариантам представлена ниже.

В целом потребность черной металлургии в природном газе снизится по инновационному варианту к 2015 г. - на 7,7%, к 2020 г. - на 5,0%, в электроэнергии возрастет к 2015 г. - на 6,1%, к 2020 г. - на 14,1%. Это значительно меньше, чем общий рост производства электроэнергии по стране (142%).

Расход природного газа за счет мероприятий технического прогресса (изменения структуры выплавки стали, применения пылеугольного топлива для выплавки чугуна, повышения до 98% объема стали, разлитой на машинах непрерывного литья заготовок, и др.) в 2020 г. снизится на 5% (1 - 8,8%), а рост добычи природного газа прогнозируется на 35%.

Расход электроэнергии в 2020 г. по инновационному варианту увеличится на 14% по сравнению с 2007 г. Более высокий объем потребления электроэнергии связан с повышением доли электростали в общем объеме выплавки стали с 27% в 2007 г. до 39% в 2020 г.

Удельная энергоемкость 1 т стали к 2020 г. снизится на 15,5% (с 1,075 до 0,908 т у.т.).

РАСХОД ПРИРОДНОГО ГАЗА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ПЕРИОД ДО 2020 Г. ПО ВАРИАНТАМ

---